Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск
Том 3, № 1 (2012)

СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА

1-18 447
Аннотация

Проведен обзор работ по миграции очагов землетрясений. Важным результатом явилось установление волновой природы миграции сейсмической активности, которая осуществляется  двумя типами ротационных волн, ответственными за взаимодействие очагов землетрясений и распространяющимися с разными скоростями. Первому типу с предельными скоростями 1–10 см/с соответствуют волны, определяющие дальнодействующее взаимодействие очагов землетрясений, второму – с предельными скоростями 1–10 км/с – соответствуют волны, определяющие близкодействующее взаимодействие форшоков и афтершоков в пределах отдельно взятых очагов землетрясений. Согласно классификации [Bykov, 2005], такие типы волн миграции соответствуют медленным и быстрым тектоническим волнам. В едином формате представлены наиболее полные данные о землетрясениях за 4.1 тыс. лет и извержениях вулканов за 12 тыс. лет. Собранные данные систематизированы и проанализированы с помощью разработанных авторами методик. Для трех наиболее активных поясов Земли – Пацифики, Альпийско-Гималайского и Срединно-Атлантического – установлены новые, отвечающие первому типу ротационных волн, закономерности пространственно-временного распределения сейсмической и вулканической активности. Подтверждена волновая природа их миграции. Полученные в работе данные в совокупности с данными о скоростях движения границ тектонических плит предлагается использовать в качестве нового подхода к решению задач геодинамики. В основе такого подхода заложена идея единства сейсмического, вулканического и тектонического процессов, протекающих в блоковой геосреде и взаимодействующих между собой посредством ротационных волн с симметричным тензором напряжений. Полученные авторами данные позволяют предположить, что при таком взаимодействии сохраняется геодинамическая величина, механическим аналогом которой является импульс. Показано, что процесс волновой миграции геодинамической активности должен описываться в рамках моделей с сильно нелинейными уравнениями движения.

19-26 467
Аннотация
В работе рассматривается механизм подъема базальтовых магм к поверхности и причина их возможной задержки в коре. Процесс задержки магм, по-видимому, контролируется соотношением плотности базальтового расплава и плотности верхней коры. Если плотность базальтового расплава оказывается ниже, то он поднимается к поверхности без существенной задержки, если выше – застревает. Поскольку плотность расплава падает с ростом его щелочности и/или флюидонасыщенности, это объясняет, почему высокощелочные расплавы характеризуются меньшей степенью контаминированности в сравнении с сухими расплавами нормальной щелочности.
59-68 386
Аннотация
Для реконструкции современного поля напряжений за счет афтершоковой последовательности Алтайского (27 сентября 2003 г., М = 7.3, φ=50.061°, λ=87.966°) и Бусийнгольского землетрясений (27 декабря 1991 г. М=6.5 φ=51.1°, λ=98.13°), произошедших в Алтае-Саянской горной области, использовался катакластический метод Ю.Л. Ребецкого [Rebetsky, 1997, 1999, 2003, 2007]. В результате восстановления поля напряжений, полученного за счет афтершоков разных магнитуд, проявилась несоосность в ориентации осей максимальных девиаторных напряжений, которая может свидетельствовать об отсутствии подобия поля напряжений разных масштабных уровней. Поля напряжений по слабым Алтайским и Бусийнгольским афтершоковым последовательностям обнаруживают свойство изменения ориентации осей главных напряжений по разные стороны сдвиговых разрывов. Ориентация осей максимального девиаторного напряжения за счет сильных повторных толчков, соответствующая региональному полю напряжений, не меняется вблизи области плоскости разрыва исследованных сильных землетрясений Алтая и Саян.
69-76 366
Аннотация
На основе каталога землетрясений Курило-Камчатского региона за 1737–2007 гг. для Южных Курильских островов создана трехмерная модель зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ) для оценки сейсмической опасности. Сейсмическими методами уточнены границы структурных элементов зон ВОЗ (линеаментов).

ТЕКТОНОФИЗИКА

27-54 509
Аннотация

На фоне разнообразных направлений горизонтального перемещения, сочетающегося с деформациями горизонтального растяжения, сжатия и сдвига литосферы (рис. 1), обнаружено явление дрейфа и субмеридионального сжатия континентальной и океанической литосферы, вектор которых направлен на север (рис. 7–14). Среди различных структурных форм и их парагенезов – индикаторов такого сжатия – ведущую роль играют надвиги северной вергентности (рис. 15–17, 19, 22–24). Этот процесс не был непрерывным, но проявлял себя во времени дискретно, накладываясь на процессы коллизионного орогенеза и платформенных деформаций континентальной литосферы и аккреции океанической коры в зонах спрединга. Выявлены три основных этапа субмеридионального сжатия океанической литосферы: позднеюрский – позднемеловой, позднемиоценовый и современный.

Посредством представления о компенсационной организации тектонического течения в теле Земли предложена модель меридиональной конвекции (рис. 25) как составного элемента надглобальной конвективной геодинамической системы наиболее крупномасштабного ранга, включающей также западную компоненту дрейфа литосферы (рис. 6) и «скручивание» Земли. На фоне этой системы функционируют геодинамические системы более мелкомасштабных рангов (таблица; рис. 2, 3), ответственные за периодическое созидание и распад суперконтинентов, тектонику литосферных плит и региональные геодинамические процессы и создающие «структурный шум», наличие которого затрудняет обнаружение структур субмеридионального сжатия, упомянутых выше. Верхний горизонтальный поток меридиональной конвекции как раз и является причиной формирования этих структур.

Меридиональная конвекция – следствие установленного независимыми методами дрейфа ядра Земли к Северному полюсу и сопротивления мантии этому дрейфу (рис. 26, 27).

Сопоставление формул, описывающих модель северного дрейфа литосферы и модель дрейфа ядра к Северному полюсу, позволило перебросить количественный «мост» между структурами меридионального сжатия литосферы и дрейфом ядра.

Следствия из модели северного дрейфа литосферы согласуются со многими независимыми данными и концепциями. Это нарушение изостатического равновесия литосферы Антарктиды и ее высокое стояние; аномально широкий шельф Арктического океана (рис. 28, а) и повышенная мощность богатого углеводородами осадочного чехла в сочетании с ультранизкой скоростью спрединга в срединно-океаническом хребте Гаккеля; примерное равенство площадей антиподально расположенных Антарктиды и Арктического океана (рис. 28, б); удлинение (по данным GPS) параллелей в Южном полушарии и их укорочение в Северном полушарии (рис. 26); радиальные по отношению к Южному полюсу рифты и другие линеаменты в Антарктиде (рис. 29, 30); субконцентрическая (по отношению к тому же полюсу) система спрединга вокруг Антарктиды, переходящая к северу в субмеридиональную систему в виде трех «стволов» примерно через 90° (рис. 31).

Повышенная скорость северного дрейфа литосферы в полосе со средним меридианом 100° в.д. – 80° з.д., в которой сосредоточена основная масса континентальной литосферы и два «полюса» которой обозначены осями Африканского и Тихоокеанского суперплюмов (рис. 3–5, 32), обусловила следующие особенности: максимальное удлинение Антарктического континента в Южном («растянутом») полушарии (рис. 28, б); максимальное укорочение Арктического океана в Северном («сжатом») полушарии (рис. 28, а); максимальную скорость спрединга в Юго-Восточном Индийском срединном хребте (рис. 33); максимальную северную компоненту скорости горизонтальных перемещений (по данным GPS, рис. 34); максимально широкий и глубокий (до 400 км) мантийный диапир – Зондский; максимально высокий ороген – Гималаи; максимально широкое и высокое плато – Тибет; максимально длинный и глубокий рифт − Байкальский. Вблизи этой меридиональной полосы находится Индостанский индентор (рис. 20). На его фронте находятся Гималаи, Тибет и более удаленный Байкал, в его тылу − зона внутриплитных деформаций субмеридионального сжатия. К этой же полосе приурочен и п-ов Таймыр (рис. 28, а), в направлении которого и дрейфует земное ядро.

ОБСУЖДЕНИЕ

55-58 376
Аннотация
В отзыве отражена актуальность изучения иерархической соподчиненности геодинамических систем, а также значимость исследований ориентировки поверхностных деформационных структур Земли в соотношении с элементами поля напряжений. Отмечается неоднозначность разделения геологических объектов по рангам, и подчеркивается необходимость создания геодинамической модели, позволяющей исследовать зависимость поля сил, напряжений и деформаций на поверхности от глубинных процессов в ядре и мантии Земли.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)